La soluzione di zucchero combatte le infezioni nelle mucche da latte così come gli antibiotici

La scoperta ha il potenziale per ridurre la dipendenza dagli antibiotici e, in definitiva, aiutare a combattere la crescente minaccia della resistenza antimicrobica sia negli esseri umani che negli animali, ha affermato Adrian Barragan, professore associato di ricerca e veterinario presso la Penn State e co-autore principale dello studio.

I risultati sono particolarmente significativi per l’industria lattiero-casearia biologica dove l’uso di antibiotici è limitato, ha aggiunto, e potrebbero anche aprire la strada a futuri studi sugli esseri umani sull’uso di formulazioni a base di zucchero per le infezioni uterine come l’endometrite.

“La malattia è un’infezione dell’utero che si verifica dopo il parto ed è una delle principali malattie che colpiscono i bovini da latte negli Stati Uniti”, ha affermato Erika Ganda, assistente professore di microbiomi animali alimentari alla Penn State e co-autore principale dello studio. studio. “Trattiamo le mucche con antibiotici solo quando necessario per garantirne il benessere, seguendo tempi di sospensione rigorosi per evitare residui nel latte. Ridurre al minimo l’uso di antibiotici aiuta a ridurre il rischio di batteri resistenti che possono avere un impatto sui lavoratori agricoli, sulle famiglie e sulle comunità. Resistenza antimicrobica nell’uomo e in veterinaria La medicina è una crescente preoccupazione per la salute pubblica, quindi l’obiettivo principale di questa ricerca era testare un’opzione alternativa priva di antibiotici rispetto all’attuale gold standard per il trattamento di questa malattia prevalente”.

Lo studio ha confrontato due trattamenti per una comune infezione uterina, chiamata metrite clinica, che può portare a gravi problemi di salute per le vacche da latte. La condizione viene generalmente trattata utilizzando antibiotici sistemici, come il ceftiofur, che sono efficaci nel trattamento della condizione, ma possono contribuire alla crescente resistenza antimicrobica negli animali destinati alla produzione alimentare.

“Siamo alla ricerca di terapie alternative che possano trattare efficacemente la metrite senza fare affidamento sugli antibiotici”, ha detto Barragan. “Abbiamo posto due domande principali durante lo studio di un’alternativa: gli animali vengono curati con questo trattamento? E gli animali trattati hanno prestazioni simili? Sebbene il trattamento alternativo avesse lo stesso tasso di guarigione clinica degli antibiotici, la risposta non era così chiara come previsto poiché le prestazioni tra i gruppi di trattamento differivano in base alla gravità della malattia.”

Lo studio si è concentrato sull’utilizzo del destrosio intrauterino, una soluzione zuccherina, come possibile trattamento alternativo. Il destrosio è stato ampiamente studiato nella ricerca clinica sugli animali e sull’uomo per la sua capacità di plasmolizzare i batteri nocivi, essenzialmente la forte soluzione zuccherina tira fuori l’acqua dai batteri, facendoli seccare e morire, ha spiegato Barragan. L’approccio si era mostrato promettente nella guarigione delle ferite umane, ma studi precedenti sui bovini avevano prodotto risultati contrastanti.

“Speravamo di trovare risultati positivi, ma sicuramente non ci aspettavamo di scoprire che entrambi i trattamenti funzionassero allo stesso modo per i casi lievi di metrite”, ha detto Barragan. “È stata una scoperta davvero emozionante.”

Per studiare l’efficacia del destrosio, i ricercatori hanno condotto uno studio in un caseificio nella Pennsylvania centrale. Hanno arruolato 77 mucche con diagnosi di metrite clinica e le hanno assegnate in modo casuale a uno dei due gruppi di trattamento: destrosio intrauterino o ceftiofur sistemico. I ricercatori hanno poi monitorato il recupero delle mucche e analizzato le loro comunità microbiche uterine utilizzando il sequenziamento avanzato del DNA per comprendere meglio la salute generale dei loro microbiomi.

Sebbene la dimensione del campione non fosse ideale per valutare il tasso di guarigione clinica, ha detto Barragan, i risultati suggerivano che entrambi i trattamenti avevano tassi di guarigione clinica simili, il che significa che il destrosio potrebbe essere altrettanto efficace degli antibiotici nel trattamento dei casi di metrite lieve.

Inoltre, l’analisi dei microbiomi delle mucche ha rivelato che il destrosio non altera in modo significativo l’equilibrio batterico dei batteri nel tratto riproduttivo, a differenza degli antibiotici, che possono alterare le comunità microbiche e potenzialmente avere un impatto sulla salute a lungo termine della mucca, ha spiegato Ganda.

Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere il pieno potenziale del destrosio come alternativa al trattamento antibiotico, ha affermato Barragan, ma un giorno tale potenziale potrebbe estendersi anche al trattamento degli esseri umani.

“I nostri risultati potrebbero essere applicabili alle malattie riproduttive nella medicina umana”, ha affermato. “In effetti, siamo stati ispirati dalla letteratura medica e dai trattamenti per le ferite a base di zucchero per le persone.”

Gli altri autori della Penn State sull’articolo sono Jennine Lection, che ha conseguito un dottorato presso la Penn State ed è attualmente professore assistente presso la North Carolina State University; Emily Van Syoc, studiosa post-dottorato; Asha Miles, ex ricercatrice associata post-dottorato che attualmente è genetista ricercatrice presso il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti (USDA); Julia Hamilton, studentessa universitaria; Marcela Martinez, ricercatrice tecnologica; e Justin Silverman, assistente professore di statistica e di medicina e docente dell’Institute for Computational and Data Science. Anche Santiago Bas della società tedesca di mangimi Phytobiotics Futterzusatzstoffe GmbH ha contribuito allo studio.

Questa ricerca è stata finanziata dall’USDA National Institute of Food and Agriculture and Hatch Appropriations, dal Pennsylvania Department of Agriculture e dal National Institutes of Health.